А вот баттл Инфляции и Отскока, он же 3 VS. 33, прошёл малозамеченным, а зря, он откапывает немало интересных стюардесс.
В январе текущего 2017 года трое астрофизиков опубликовали в научно-популярном журнале Scientific American статью «Pop goes the Universe» (https://www.cfa.harvard.edu/~loeb/sciam3.pdf), в которой, говоря сухим официальным языком, выступили с резкой критикой общепринятой теории космологической инфляции.
Теория эта тесно связана с концепцией Большого взрыва и в многочисленных популярных изложениях переплелась с ней в созависимых отношениях настолько, что аккуратное разделение фактов, гипотез и убеждений начинает представлять некоторую сложность. Факты же таковы: многочисленные наблюдательные данные позволяют вполне железобетонно-уверенно отмотать время назад до момента, когда Вселенная быстро расширялась из очень компактного (по астрономическим понятиям!), очень плотного и очень горячего, но всё же вполне описуемого состояния – собственно, изначально Big Bang Theory была именно об этом и не претендовала на нечто большее; сегодня можно называть это, скажем, «слабым Большим Взрывом». А вот о том, что именно происходило долями секунды ранее, свидетельств, мягко говоря, маловато, что оставляет свободу выбора гипотез. Мейнстримным подходом является простейшая экстраполяция, что приводит к ультрагорячей, неописуемой в рамках современной физики Вселенной, расширяющейся из почти-точки («сильный Большой Взрыв»).
При этом возникает проблема: оказывается, что такая Вселенная слишком сильно бурлит локальными флуктуациями и при этом слишком быстро расширяется и охлаждается, застывая и превращая мелкие неоднородности в глобальные сверхструктуры. Наблюдаем же мы четырнадцать миллиардов лет спустя, тем временем, чрезвычайно однородным образом устроенное пространство, и выглядит это довольно-таки необъяснимо. Примерно как идеально ровный пол, возникший после заливки комнаты монтажной пеной.
Гипотеза инфляции возникла как попытка решения этой так называемой «проблемы горизонта» (и заодно еще пары неудобных вопросов помельче). Если предположить, что Вселенная какое-то ОЧЕНЬ короткое время раздувалась ОЧЕНЬ быстро, проблема снимается. Если монтажную пену своевременно размазать по большой поверхности тонким слоем, то она засохнет худо-бедно равномерно.
Какая именно для этого нужна скорость раздувания – непредставимо не то что физически, а даже и отстраненно-математически. Тем не менее, инфляция представлялась наиболее логичным, минимизирующим-сущности-по-Оккаму предположением. Несмотря на то, что любые предположения о свойствах вызывающей инфляцию сущности – инфлатонного поля – были и остаются, по сути, чисто математическими упражнениями, и само слово «инфлатон», по сути, синонимично выражению «специальная штука, чтоб всё сошлось и было заебись». Никто, никогда и нигде не видел никаких прямых проявлений инфлатона (что неудивительно, т.к. их отсутствие, по-видимому, является строго необходимым условием существования Вселенной as we know it).
Сама по себе такая ситуация не является для физики чем-то катастрофическим, ей привычно плавать над тьмой неопределяемых первичных понятий – и делать предсказания. Самое неожиданное, что предсказания у инфляционной теории нашлись. Оказывается, свойства инфлатона, проявившиеся на мизерное время миллиарды лет назад, должны оставить вполне определенный отпечаток на заполняющем Вселенную реликтовом излучении.
Ключевым утверждением статьи Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt и Abraham Loeb является, собственно, то, что недавние данные проекта COBE и новейшие данные «Планка» минимальную-по-Оккаму инфляцию успешно похоронили. Нет, мол, в реликтовом излучении тех флуктуаций, что предсказываются простейшими, логичными, математически элегантными моделями «Вселенная-в-один-клик», описанными в пособиях по астрофизике для студентов старших курсов.
(не то чтоб для сообщества это было откровением)
А те модели инфлатона, что предложены позже, чтобы обеспечить согласование с полученными данными – не могут быть названы математически элегантными даже после пятого бокала, требуют тонкой настройки множества параметров и выглядят откровенной подгонкой под результат.
(не то чтоб сообщество было не в курсе)
И, более того, многие из них предсказывают ВСЁ. Предсказывают возникновение Мультиверса, полубесконечного множества «Вселенных» с разным распределением вещества, разной средней плотностью и кривизной пространства и как бы даже не разными фундаментальными константами. И потому вся конкретика, что мы наблюдаем вокруг – просто случайность без каких-либо глубоких причин.
(…ну да, кивает сообщество. Антропный принцип. И есть большая коллекция разных штук – вроде резонансного энергетического уровня в ядре атома углерода, существование которого обеспечивает саму возможность синтеза углерода в недрах звёзд в ощутимых количества – которые, прямо скажем, не очень-то выглядят поддающимися объяснению без его привлечения)
«Доколе?» – вопросили Трое. «Не кажется ли вам, что инфляционная теория не является научной теорией вообще, поскольку она не исключает вообще ничего, а потому не может быть фальсифицирована по Попперу? Поскольку на любой неудобный наблюдательный факт она ответит новым набором свободных параметров?»
«Кстати, у нас есть альтернатива. Теория Большого Отскока, согласно которой перед тем самой компактной-плотной-горячей Вселенной была не точка, а сжатие, эээ, другой Вселенной. Предыдущей. Такой подход автоматически снимает все вопросы об однородности»
«…и добавляет пяток не менее неудобных других. Нахуя вы об этом ТАК пишете на страницах ПОПУЛЯРНОГО журнала, а?» – подумало сообщество.
Вопрос, в общем, был резонным, потому что статья имела довольно выраженные признаки манифеста Новой Революционной Партии в плохом смысле слова – в частности, помимо изложенных соображений содержала чрезвычайно конструктивное предложение использовать вместо multiverse термин multimess и несколько весьма выразительных, но объективно бесполезных аналогий в духе «…estimates of the probability of finding a patch with these characteristics just after the big bang suggest that it is more difficult than finding a snowy mountain equipped with a ski lift and well-maintained ski slopes in the middle of a desert» (арабские шейхи, anyone?)
Довершали неоднозначность впечатления изображение прокалываемого иголкой воздушного шарика и заголовок «Pop goes the Universe» – очевидная отсылка к одноименной песне, строчки которой «from the ashes, ashes // think I’m turning into someone new», похоже, должны рифмоваться с Большим Отскоком. Как-то, мгм... слишком арт-проектно.
Но сообщество почему-то решило ответить. То есть, конечно, кто-то вполне конкретный решил ответить от имени сообщества – https://blogs.scientificamerican.com/observations/a-cosmic-controversy/
Под ответным письмом собрали 33 подписи. Вопрос «что это, блять, за ебучая нумерология» висит в воздухе без ответа.
Предпоследний абзац Трёх завершался словами «Short of a professed oracle, the only alternative is to invoke authorities. History teaches us that this is the wrong road to take». В число Тридцати Трёх вошли четыре нобелевских лауреата и Стивен Хокинг. ЛОГИЧНО.
Ориентированное всё на ту же аудиторию научно-популярного Scientific American, письмо Тридцати Трёх «A Cosmic Controversy» пересказало ровно те факты об инфляции, которые излагаются в научно-популярных книжках, и добавило к ним вызывающую острый испанский стыд фразу «…there are now more than 14,000 papers in the scientific literature, written by over 9,000 distinct scientists, that use the word “inflation” or “inflationary” in their titles or abstracts. By claiming that inflationary cosmology lies outside the scientific method, IS&L are dismissing the research of not only all the authors of this letter but also that of a substantial contingent of the scientific community».
(где-то далеко Талеб от восторга уронил штангу)
Трое явно несколько охуели и сбились с ритма, как молодой оппозиционер, задавший на прямой линии героический вопрос о борьбе с коррупцией в высших эшелонах власти и получивший спокойный и обстоятельный ответ о росте привесов и надоев в Верхневыхухолевском районе.
Под следующую их реплику Scientific American места уже не предоставил, поэтому она лежит здесь – https://physics.princeton.edu/~cosmo/sciam/. В отличие от первой статьи, этот текст уже пестрит ссылками, структурируется в списки и даже содержит примеси греческих букв – похоже, у Трёх возникло ощущение, что на поле эмоционального научпопа их переиграли всухую.
[место для мрачного замечания о человеческой природе] [и еще одного]…Итак, в 2017 году не кто-нибудь, а космологи размахивают критерием фальсифицируемости, как обмазанным чесноком серебряным распятием – а другие космологи считают делом чести демонстративно взяться за него голыми руками и потянуть на себя, потому что если ты не наука, то ты… ну, нечто нехорошее. Может, даже религия. Потому что, мол, ну а какой выбор-то. Принцип тот, меж тем, был сформулирован в 1935 году, то было славное время, когда наука находилась в маниакальной фазе и объясняла всё, к чему прикасалась, и Поппер явно не мог предвидеть, куда забредет космология и (кстати) физика элементарных частиц уже к началу XXI века.
«Научной признается лишь гипотеза, допускающая (хотя бы в принципе) экспериментальную проверку». Наука собирала паззл картины мира кусочек за кусочком, выдвигая гипотезы и проверяя их, и край этой картины всегда оставался неровным. Долгое время очередные кусочки умещались в руках исследователей и на их столах, потом некоторые стали требовать лабораторий, потом – гигантских комплексов и ракет, выводящих в космос космические аппараты.
Наука вплотную подошла к той черте, когда она, оставаясь всё той же наукой – «честной», «неиспорченной», добавьте сюда ободряющий эпитет по вкусу – из лучших побуждений сотворит ту гипотезу, которую не сможет поднять (хотя бы в принципе). Проверке которой помешает не ограниченность ресурсов отдельно взятой лаборатории или отдельно взятой планеты – а замкнутость Вселенной и невозможность высунуть зонды за её пределы.
А край-то, сцуко, так и остался неровным.
Наука попадает в классический double bind. Потому что не высказывать следующей гипотезы, не искать следующий кусок паззла – не менее «ненаучно», чем высказывать непроверяемую. Ты опять нечто нехорошее и, может, даже опять религия. Внезапно оказалось, что наука – велосипед, и может только ехать, а стоять не умеет. Double bind, как известно, плохо отражается на душевном равновесии. Отсюда метания.
А еще остаётся вопрос классификации (он же повод для бесконечного препирательства). Ну, чисто для порядка и удовлетворения детского желания ткнуть и назвать – чем именно всё-таки являются [вероятно] непроверяемый Инфлатон и [вероятно] столь же непроверяемый Отскок? Если это не научные гипотезы? Вечно осциллирующая Вселенная еще условно потянет на мировоззрение и религию, но инфлатон же, по сути, математическая функция. Как-то, мнэээ, небожественно и не тянет на метафизическую опору духа.
Кажется, это некая довольно-таки новая — по крайней мере для той самой науки-в-маниакальной-фазе — сущность. И с ней нужна культура работы. Работы с кусочками паззла с ровным краем. Keystone-гипотезами, фиксирующими конструкцию. Терминатор-гипотезами, приостанавливающими поиск. Не только космологии пригодится. (Философы, anyone?)
• а никакой предсказательной силой ентот inflaton тоже не обладает? • cmm
• ^ в этом вся соль проблемы и основной пойнт первой статьи. Потенциально обладает, но объектами, свойства которых теория предсказывает, являются _вселенные_ (во множественном числе). Поскольку нам доступна одна, она используется для калибровки. Далее космология остаётся с гирей, на которой написано "1 кг", весами, показывающими "1.000 кг", и без малейшей уверенности в массе гири и точности весов. • aldragon
• Я бы сказал, что уперлись в пределы применимости научного метода. Если не проверить, то и не наука. Фальсифицировать гипотезу о первых долях секунды до БВ невозможно в принципе - значит можно лишь сказать "не знаем". Сказать "верую в Инфлатон" тоже можно, но это уже другой метод. • timurzil
• ^ До большого взрыва было время? • tillulen
• @tillulen: До "слабого БВ" явно что-то еще происходило. • timurzil
• ^^^ "Никогда и никакими средствами мы не сможем исследовать химический состав звёзд" © Огюст Конт, 1835. С одной стороны, я уверен (as in "верую", да), что непробиваемый предел применимости научного метода таки существует, как "сверху" (космология), так и "снизу" (физика элементарных частиц), хотя бы чисто энергетический — если гипотеза как бы проверяема, но для проверки нужна энергия аннигиляции галактики, то — — —. С другой — мы понятия не имеем, где именно этот предел. Сказать "не знаем" и сложить лапки пробовало уже много людей за историю науки, потом они попадают в учебники в качестве примеров bad lazy pessimistic guys, и я совершенно не уверен, что "слабый БВ" и Стандартная Модель уже являются пределами фальсифицируемости. Если это вдруг не так, то чтобы это выяснилось, кто-то должен пробовать. • aldragon
• Под "культурой работы с Keystone-гипотезами" я подразумеваю как раз некое допсоглашение между ученым и научным сообществом: ученый осознаёт и принимает, что на конкретном малом участке фронта познания (в этой малости мне видится все же принципиальное отличие keystone-гипотез от религиозных постулатов) использует а-научный метод, сообщество освобождает его от Поппер-шейминга. • aldragon
• Я в общем согласен про отличие - гипотеза не должна уходить далеко от "края". Но думаю что в больших вопросах вроде обсуждаемого "малость" разные люди будут по-разному оценивать, или там сравнительную простоту гипотез. А так, некоторые условные, примерные границы познания все же надо рисовать, по-моему - диссиденты их штурмовать найдутся, но и принципиальные трудности обнаруженные должны быть размечены на "карте". • timurzil